Una bacteria de 3,700 millones de años
Las bacterias tienen muy mala fama. Suele pensarse que solo son patógenos causantes de enfermedad. Sin embargo, nuestro cuerpo y el de casi todos los organismos vivos tienen asociadas una gran cantidad de bacterias, que es lo que llamamos el microbioma. Algunos dicen que tenemos el doble, el triple o hasta diez veces más bacterias que células propias en nuestro organismo.
Por José Antonio Alonso García –
Con estas palabras inició su disertación la doctora Gloria Soberón Chávez en el Colegio Nacional sobre su tema preferido de investigación científica, la genética molecular de la bacteria Pseudomonas aeruginosa, un patógeno oportunista, tanto en humanos y animales, como en el mundo vegetal, cuya presencia en el planeta se cifra en torno a los 3,700 millones de años.
En las plantas, por ejemplo, algunas bacterias son indispensables para la fijación del nitrógeno en sus raíces, donde, al combinarse con otros elementos, generan nutrientes esenciales para la planta.
El árbol de la vida de las bacterias
La doctora Soberón es investigadora del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM desde hace casi cuatro décadas y sus principales temas de interés se relacionan con la Biología molecular y la Biotecnología.
Después de iniciar su participación en El Colegio Nacional, en el ciclo dedicado a los aspectos más comunes de las bacterias, abundó sobre el relato de la taxonomía molecular que propicia el estudio de la genealogía de los seres vivos, es decir, el llamado árbol de la vida, la filogenética.
De inicio, la experta refirió la gran dificultad que enfrentan los biólogos moleculares para conocer y clasificar este tipo de organismos por la inmensidad, tanto del número de bacterias existentes, como por las formas de vida y de asociación que presentan.
No obstante su variadísima multiplicidad, estos organismos no ostentan muchas estructuras morfológicas que permitan su estudio y clasificación. Son de forma cilíndrica y pueden tener un flagelo polar o flagelos periféricos para facilitar el desplazamiento. En su interior albergan una zona donde reside el material genético, “pero no se les puede distinguir un núcleo”.
Pueden cultivarse en el laboratorio y un mililitro de una muestra puede contener mil millones de ejemplares, “lo que habla de que los biólogos moleculares trabajamos con poblaciones de bacterias y no con individuos”, detalla la experta, que cuenta con estudios de posdoctorado en el Reino Unido y España.
Hasta hace algunas décadas, los taxónomos clasificaban a estos diminutos organismos de acuerdo exclusivamente con sus características morfológicas, pues las incipientes tecnologías no alcanzaban para adentrarse en su interior.
El advenimiento de potentes microscopios concedió a los filogenetistas y a los taxónomos el acceso al interior de las células, lo que propició un avance muy valioso en la clasificación, conocimiento y comprensión no solo de la bacteriología, sino de todos los microorganismos.
Un solo origen de la vida
Todas las células tienen el mismo código genético. Es el mismo en un microorganismo que en un animal o una planta. “Esta es una de las señales más evidentes de que solo hay un origen de la vida”, detalla la investigadora.
Esta universalidad del código genético ha permitido que una bacteria se pueda expresar, transcribir y traducir, por ejemplo, en una proteína de humanos como la insulina, la cual puede utilizarse como tratamiento para algunas enfermedades, en este caso la diabetes.
Abundó la doctora Soberón Chávez en que el código genético también permite observar los cambios en la secuencia de una proteína con el transcurso de los siglos y milenios.
“Los genomas bacterianos son mosaicos debido a la transferencia horizontal de genes. Dos aislados bacterianos se consideran de la misma especie si tienen características biológicas similares y comparten al menos el 70% de su ADN total”, apuntó la investigadora.
Dos conceptos fundamentales: genoma central y genoma adaptativo
Detalló esta experta en Biología molecular y Biotecnología que el conocimiento de la composición genética de las bacterias y su evolución lo definen dos conceptos fundamentales.
El primero es el genoma central, compuesto por las secuencias presentes en todos los miembros de una misma especie bacteriana; el segundo es el genoma accesorio o adaptativo, las secuencias presentes solo en algunos individuos no heredadas de un ancestro.
Respecto al genoma adaptativo, ejemplificó la doctora Soberón Chávez que, aunque los fenotipos de las bacterias Azotobacter vinelandii y Pseudomonas aeruginosa son muy distintos, revelan genes muy parecidos.
Azotobacter presenta muchos flagelos, por lo que puede desplazarse en el suelo y forma quistes resistentes a la falta de humedad. Por su parte, Pseudomonas se desarrolla en ambientes diversos y es un patógeno oportunista en los humanos. Las dos bacterias comparten la característica de que presentan una gran resistencia a los antibióticos.
Pseudomonas aeruginosa representa un serio problema de salud para los humanos porque es resistente a los antibióticos. “Esta bacteria es especialmente peligrosa en enfermos de cáncer y diabetes, así como en pacientes en terapia intensiva, trasplantados o con quemaduras; además, es el mayor peligro para enfermos de fibrosis quística”.
Detalló la bióloga molecular que “la mitad de los genes de Azotobacter denotan la presencia de un genoma adaptativo, el cual revela que los genes esenciales de Pseudomonas forman parte constituyente de Azotobacter, 342 de 348”.
Finalizó su exposición la doctora Gloria Soberón Chávez diciendo que el estudio del genoma de la Pseudomonas aeruginosa será un valioso aliado para proponer estrategias a fin de contener las infecciones que provoca.
